提高机械加工精度的途径有哪些（提高机械加工精度的途径有）

【摘要】：影响加工工件质量的因素有很多。机床精度和产品结构技术是两个重要的影响因素。本文重点分析修理厂加工过程中因机床精度引起的常见加工缺陷及消除方法，并对其进行阐述。改进加工技术的途径。

关键词：机械加工；精确；错误

所谓加工精度是指加工后零件的几何参数（尺寸、几何形状和相互位置）与理想零件的几何参数一致的程度。它们之间的偏差程度就是加工误差。加工误差的大小反映了加工精度的水平，它包括以下三个方面： (1)尺寸精度：限制已加工表面与其基准之间的尺寸误差不超过一定范围； (2)几何形状精度：限制加工表面的尺寸误差宏观几何误差，如：圆度、圆柱度、平面度、直线度等； (3)相互位置精度：限制加工表面与其基准之间的相互位置误差，如：平行度、垂直度、同轴度、位置度等。在机械加工中，误差是不可避免的，但误差必须在允许的范围内。通过误差分析，可以掌握其变化的基本规律，以便采取相应措施，减少加工误差，提高加工精度。

1 机械加工误差的主要原因

1.1 机床几何误差

加工过程中刀具相对工件的成形运动一般由机床完成。因此，工件的加工精度在很大程度上取决于机床的精度。机床制造误差对工件加工精度影响较大的是：主轴回转误差、导轨误差和传动链误差。机床的磨损会降低机床的工作精度。 (1)主轴旋转误差。机床主轴是装夹工件或刀具的基准，向工件或刀具传递运动和动力。主轴回转误差将直接影响被加工工件的精度。 (2)导轨误差。导轨是确定机床上各机床部件相对位置关系的基准，也是机床运动的基准。除了导轨本身的制造误差外，导轨的不均匀磨损和安装质量也是造成导轨误差的重要因素。导轨磨损是机床精度下降的主要原因之一。 (3)传动链错误。传动链误差是指传动链两端传动元件之间相对运动的误差。一般用传动链末端元件的角度误差来测量。

1.2 刀具几何误差

刀具误差对加工精度的影响因刀具类型而异。当采用固定尺寸刀具成型刀具时，刀具的制造误差将直接影响工件的加工精度；而对于一般刀具来说，制造误差对工件的加工精度没有直接影响。夹具的几何误差： 夹具的作用是使工件像刀具和机床一样具有正确的位置，因此夹具的制造误差对工件的加工精度影响很大。

1.3 定位误差

一是数据不匹配错误。零件图上用来确定某一曲面的尺寸和位置的基准称为设计基准。工艺图上用来确定本工序加工表面尺寸和位置的基准称为工艺基准。在机床上加工工件时，必须选择工件上的几个几何元素作为加工时的定位基准。如果选择的定位基准与设计基准不重合，就会产生基准未对准误差。二是定位虎钳的制造精度误差。夹具上的定位元件不能按照基本尺寸绝对精确地制造，其实际尺寸允许在各自规定的公差范围内变化。工件定位面和夹具定位元件共同构成定位副。由于定位副制造不精确和定位副之间的配合间隙而引起的工件的最大位置偏差称为定位副制造不精确误差。

1.5 工艺系统热变形引起的误差

工艺系统的热变形对加工精度影响较大。特别是在精密加工和大件加工中，由热变形引起的加工误差有时可占工件总误差的50%。机床、切削刀具和工件受到各种热源的影响，温度会逐渐升高。同时，它们还通过各种传热方式向周围材料和空间散发热量。

1.6 调整误差

在机械加工的每一道工序中，都必须对工艺系统进行这样或那样的调整。由于调节不可能绝对准确，因此会出现调节误差。在工艺系统中，通过调整机床、刀具、夹具或工件来保证工件和机床上刀具的相互位置精度。当机床、刀具、夹具和工件毛坯的原始精度均满足工艺要求而不考虑动态因素时，调整误差的影响对加工精度起着决定性作用。

2 提高加工精度的方法

保证和提高加工精度的方法大致可概括为：减少原始误差法、补偿原始误差法、传递原始误差法、均衡原始误差法、平均原始误差法、“就地加工”等。 “ 方法。

2.1 减少原始误差

该方法是生产中广泛采用的基本方法。就是找出产生加工误差的主要因素，并设法消除或减少这些因素。例如，细长轴的车削现在采用大走刀反向车削方法，基本上消除了轴向切削力引起的弯曲变形。如果辅以弹簧尖头，还可以进一步消除热变形引起的热伸长的影响。

2.2 补偿原始误差

误差补偿方法人为地产生一个新的误差来抵消原有工艺系统中的原始误差。当原始误差为负值时，人为误差取正值；否则，取负值，并尝试使两者大小相等；或者用一种原始误差来抵消另一种原始误差，并尽量使两者大小相等。方向相反，从而达到减少加工误差、提高加工精度的目的。

2.3 传输原始错误

误差传递法本质上是传递工艺系统的几何误差、应力变形和热变形。错误转移方法的例子有很多。例如，当机床的精度不能满足零件加工的要求时，往往不仅仅是提高机床的精度，而是想办法从工艺或夹具上创造条件，使零件的几何误差机床可以转移到不影响加工精度的方面。例如，磨削主轴锥孔以保证其与轴颈的同轴度，不是靠机床主轴的旋转精度来保证的，而是靠夹具来保证。当机床主轴与工件之间采用浮动连接时，机床主轴的原始误差被传递。

2.4 平均原始误差

加工过程中，由于毛坯或前道工序存在误差（以下统称“原始误差”），常常造成本工序的加工误差，或者由于工件材料性能的变化，或者前一个流程的流程发生变化，原来的错误出现了。大的变化，比如原始误差的变化，对这个过程主要有两个影响：误差反射，导致这个过程出现错误；定位误差的扩大，导致这个过程出现误差。

为了解决这个问题，最好使用分组来调整平均误差。该方法的本质是将原始误差按照其大小分为n组，将每组毛坯的误差范围缩小到原来的1/n，然后根据每组进行调整处理。

2.5 平均原始误差

对于配合精度要求较高的轴、孔，常采用磨削工艺。磨具本身精度要求不高，但能在与工件相对运动的过程中对工件进行微细切削。高点逐渐被磨掉，最终使工件达到高精度。这个表面之间摩擦磨损的过程就是误差不断减小的过程。这就是误差平均法。其本质是利用密切相关的曲面相互比较，相互检查，从比较中找出差异，然后进行相互校正或相互基准加工，使工件加工表面的误差不断减小。并趋于平衡。在生产中，许多精密参考零件都是采用误差均衡方法进行加工的。

2.6 现场处理方法

加工装配存在一些精度问题，涉及到零件或部件之间的相互关系，相当复杂。如果一味地提高零部件本身的精度，有时不仅是困难的，甚至是不可能的。如果采用原位加工的方法，那就很困难了。可能有助于解决看似非常困难的精度问题。机械零件加工中常采用原位加工方法，作为保证零件加工精度的有效措施。

结论

在机械加工中，误差是不可避免的。只有对误差产生的原因进行详细分析，才能采取相应的预防措施，减少加工误差，提高加工精度。